制造方法

专利名称：制造方法
技术领域：
本发明涉及一种塑料产品的制造方法。具体地但不唯一地，该方法可用于制造具有防盗带的容器盖，该防盗带具有向内折叠的翼片部，特别地该翼片部构造成用于形成与容器颈部相配合的抵接元件，以便在首次打开容器时分离防盗带。
背景技术：
已知一种方法用于折叠塑料盖的防盗带的环形凸缘，根据该方法，当刚从模具取出盖时盖具有以一定斜度定向的凸缘，该倾角不同于使用时的斜度；然后将盖冷却到环境温度，之后，将凸缘机械地折叠成使用构型。从EP 1165391已知一种方法用于制造具有柔性带的塑料盖，该柔性带被模制成使用构型(向盖的内部折叠)，其中，通过成形模具的一元件或者通过在从模具取出盖后、 在冷却柔性带前作用的另一元件，在模制盖后立即机械地迫使柔性带回弹到其初始成形位置。从美国专利5，846，471已知一种方法用于模制带有安全带的封闭物，该安全带具有径向地向内和向上延伸的翼片，其中，翼片首先被模制成具有期望的斜度，然后通过暂时地改变翼片倾角来打开模具，最后翼片通过与模具一部分的接触作用而返回初始的斜度。现有技术的方法在各个方面都是可以改进的。首先，期望的是能够减小在塑料元件被折叠后材料的回弹作用，以便容易且可靠地达到尽可能接近所期望的最终构型，特别地在热折叠时该缺陷是可检测到的。其次，期望的是最小化在折叠区附近材料的屈服效应， 从而折叠的元件和工件其余部分之间的连接不会被削弱，特别地在冷折叠时该缺陷是可检测到的。具体地，但不唯一地，该方法还可以用于制造具有裙部和防盗带的容器盖，所述防盗带用于在通过折断易于断裂区的作用下首次打开容器时从裙部分离(为了提供打开的明确证据)。该防盗带通常具有对抗部件，作为非限制性的实例，该对抗部件可包括向内折叠的翼片部；特别地，该对抗部件可以构造成形成一个或多个抵接元件，用于与容器颈部上的至少一个突起相配合，以在首次打开容器时分离防盗带。已知的是，通过使用以沿裙部的圆周区域执行(连续的或不连续的)切割的方式而工作的切割装置来形成前述易于断裂区。专利文献EP 0619168、WO 99/17911、WO 00/44538、WO 2004/004993中示出了用于此目的的已知类型的切割装置的一些实例。用于对具有防盗带的塑料盖的易于分离区成形的已知成形系统的一个问题在于， 确保在塑料材料中清洁和精确的切割，以便避免预期的和不期望的防盗带分离的风险，同时确保当首次打开容器时容易、正确且清洁地分离防盗带。因此，有必要或者至少有利的是使切口处于精确的公差范围内。另一个问题是快速地执行切割，以便提高生产率。另一个问题是根据待切割产品的类型，特别是根据塑料材料的类型和产品的形式，来选择合适的切割条件。
另一个出现的问题是，如果对形成防盗带的材料的切割是与对可能的翼片部进行的引导式机械折叠同时(通常在折叠之前立即或之后立即)进行，该折叠通常在模制后进行，以使翼片部(当存在时)达到使用构型，在该使用构型，翼片部面向盖内并面向上(参考盖封闭直立容器的上部嘴的使用构型)。这种折叠通常是有必要的，因为在使用构型中， 翼片部形成了不允许从模具移出的底切部。如果在切割防盗带的步骤的场所或时间附近执行折叠步骤，就会有找到适合于正确执行这两个操作的工作条件的问题。

发明内容
本发明的一个目的是在一个或多个前述方面改进现有技术。另一个目的是提供一种制造塑料本体特别是盖的方法，该方法简单、容易且低成本地实施。另一个目的是提供一种制造塑料产品的方法，该塑料产品具有在模制后进行折叠的部分，在该方法中，便于以精确且可靠的方式达到该折叠部分的期望构型。又一个目的是能够获得塑料产品和该产品的制造方法，其中，折叠的元件牢固地连接到产品本体的其余部分上。本发明的一个优点是提供了一种塑料产品的制造方法，该方法能够用已知的制造系统实施或者对这些系统稍微简单地修改即可实施。另一个优点是提供一种合适的制造塑料盖的方法，每个塑料盖包括具有环形侧壁和环形凸缘的防盗带，其中，该凸缘向内折叠并构造成用于在将盖施加到容器嘴上时径向扩展，从而方便防盗带的通过，然后在施加结束时该凸缘屈服到初始位置，从而形成抵接元件，该抵接元件能够在首次打开容器时与连接到容器的相应抵接元件相配合以分离防盗
市ο在第二方面，另一个目的是提供一种具有易于分离区的塑料产品的制造方法，其中，该易于分离区能够以精确、可靠的方式形成。又一个目的是获得一种塑料产品和该产品的制造方法，其中，可从产品本体的其余部分分离的元件沿以精确方式构造的易于分离区连接。本发明的一个优点是提供了一种塑料产品的制造方法，该方法能够用已知的制造系统实施或者对这类系统稍微简单地修改即可实施。另一个优点是提供了通用的方法，该方法能够在塑料产品中有效地执行材料去除步骤，特别是在塑料盖中精确可靠地切割，也适用于不同类型的产品，例如通过改变材料的类型和产品的形式。另一个优点是提供适用于制造塑料盖的方法，每个盖包括在首次打开容器时可分离的防盗带。上述目的和其它目的都可以通过根据下面提供的一个或多个权利要求的方法实现。如前所述地，在模制后被折叠的元件包括柔性凸缘，塑料盖的防盗带通常具有该柔性凸缘。该可折叠凸缘可以具有已知可折叠凸缘的任何几何形状该凸缘可以包括例如仅仅一条光滑且连续的环形条带，或仅仅一条具有一个或多个间断(例如通孔和/或非贯通的开口)的环形条带，或环状延伸并整个地或部分地成波纹状的元件，或一系列连接到
5防盗带的侧壁并彼此隔开的元件(翼片)，或一系列环状布置且彼此相互连接的元件；以及，该可折叠凸缘可以是任何其它已知类型的防盗带的可折叠凸缘。在模制后被折叠的元件可以已经模制成该元件在后续折叠后应该呈现的相同构型(例如具有相同的斜度)，或者可以已经模制成一不同的构型(斜度)，例如，便于从成形腔取出元件的合适构型。在生产具有防盗带的盖的具体例中，防盗带的可折叠凸缘能够模制成使用构型，即指向盖的上壁(其中，“上”是参考盖封闭布置在直立位置的容器的上部嘴的构型来定义的)，或者模制成一不同的构型，其中，例如防盗带的可折叠凸缘面对与盖的上壁相对的一侧。已知的是，通常有必要在模制后执行折叠操作，因为为了能将盖从成形腔取出，凸缘通常必须在与盖的上壁相对的一侧进行折叠。折叠操作可以用机械引导装置执行，特别地可用已知类型的机械引导装置执行。 该引导装置可构造成用于在模具中或在模具外部的位置操作。该模制操作可以通过注塑或压塑或任何其它塑料材料成形法来执行。模制装置可以构造成连续地或间歇地操作。冷却操作可以通过使用主动冷却装置执行，例如冷却隧道、冷却流体输送器、设有冷却装置的输送带等等。冷却操作可以通过使用被动冷却装置执行，例如布置在模制区和折叠区之间的路径，该路径构造成使得每个模制件沿该路径被引导并到达具有期望温度的折叠区。该路径还可包括模制产品的等待和存储步骤(具有受控的温度和/或等待时间)。该路径可以具有预定和已知的温度(例如环境温度)。该路径可以构造成使得给定的模制产品在预定的时间内或在根据产品类型和/或期望的折叠温度和/或路径温度而预定的时间内经过从模制区到折叠区的该路径。这里公开的制造方法不仅可用于塑料盖，而且可用于其它类型的产品(特别是具有从成形腔取出后被折叠的部分的模制塑料产品)，或者用于这样的元件，该元件通常在模制后以受力和/或引导的方式进行折叠并且该元件不是环形形状和/或不是沿环形形状的连接区或折叠区连接到模制件本体的其余部分。根据本发明的一个实施例，产品的制造方法包括以下步骤模制由塑料材料构成的件，模制件至少具有裙部；通过在所述裙部上去除材料来形成易于分离区，该易于分离区将边缘部与裙部的其余部分分开；以及根据塑料材料的中间物理转变温度选择裙部的塑料材料的温度，在选择的该温度下进行材料的去除。前述中间物理转变温度可包括例如塑料材料的α型物理转变温度。材料去除步骤是形成将边缘部与裙部分开的易于分离区的步骤，该步骤例如可以在对从前述边缘部突出的突出部进行的引导折叠步骤之前或之后或期间同时执行。


参考附图可以更好地理解和实施本发明，附图示出了一些实施例作为非限制性实例。图1Α-1Ε示出了对与塑料盖的环形安全带相联的柔性环形凸缘进行的折叠操作的五个连续步骤。图2是定性地表示当温度变化时材料特别是聚合物材料的储能模量E'的变化的曲线图，以突出材料的转变温度。图3A是对于三种不同种类的塑料材料(HDPE、LDPE、EVA)的损耗模量随温度而变化的曲线图。图:3B是对于用不同百分比的PP (聚丙烯)和EOC(乙烯-辛烯共聚物)获得的五种不同材料来说，Tan_delta(E' /E"之比)的变化曲线图，Tan_delta即表示材料能量损耗的参数，该参数通常称为阻尼。图4是对于取自聚丙烯盖的样品，当温度变化时，存储模量E'、损耗模量E陈'以及阻尼参数Tarudelta的曲线图。图5是在凸缘折叠步骤后得到的第一实施例的塑料盖的截面。图6是图5的放大细节。图7是在模制后和凸缘折叠步骤前得到的第二实施例的塑料盖的侧视图。图8是图7的盖沿图9中的线VIII-VIII的截面。图9是图7的盖沿图8中的线IX-IX的截面。图10是图9的放大细节。图11是在凸缘折叠步骤后得到的第三实施例的塑料盖沿图12中的线XI-XI的截面。图12是沿图11中的线XII-XII的截面。图13是图12的放大细节。图14是在凸缘折叠步骤后得到的第四实施例的塑料盖的截面。图15示出了具有可沿易于断裂区分离的防盗带以及具有硬对抗部件的塑料盖的截面。图16示出了塑料盖的截面，其中，易于分离区包括沿具有突起的区域延伸的连续切割线，所述突起形成防盗带和盖其余部分之间的连接桥。图17是图16的放大细节。图18示出了塑料盖的细节，该塑料盖具有被连续切割线界定的防盗带。图19A和19B是第一实施例的设备的俯视图的两部分，该设备用于制造具有安全带的塑料盖，该安全带具有将向内折叠的柔性凸缘。图20A和20B是第二实施例的设备的俯视图的两部分，该设备用于制造具有安全带的塑料盖，该安全带具有将向内折叠的柔性凸缘。图21示出了可在本发明方法中使用的折叠装置的视图，该折叠装置用于折叠塑料盖的防盗带的翼片部。图22示出了可在本发明方法中使用的切割装置的视图，该切割装置用于形成塑料盖的防盗带的易于分离区。图23示出了可在本发明方法中使用的切割工具的截面，该切割工具用于形成防盗带的易于分离区。
具体实施例方式现在公开用于制造塑料产品的方法，特别是用于制造容器盖的方法，例如用于制造图5至18中所示的任一盖的方法。
该方法包括以下步骤模制由塑料材料例如半结晶塑料材料构成的件，其中，所述模制件可以至少具有裙部和沿连接区连接到裙部的边缘部(例如为环形形状)，该连接区例如可以为环形形状(封闭或开放)或者可以沿具有圆周范围的区域布置，并且可以是连续的或不连续的(例如虚线)。正如所已知的，塑料盖通常具有该裙部，该裙部大体上(当盖与容器颈部连接以用于封闭容器顶部嘴时)包围至少部分颈部。该裙部可以具有螺纹， 以用于拧到容器颈部上。可以制造其它类型的盖，它们具有与容器连接的(已知类型的) 其它部件(作为螺旋连接部件的替代或附加)。该模制步骤可以包括用模制装置以及用大体上为已知类型的操作方法执行的操作。该模制可包括一个或多个注塑操作(用已知类型的装置和方法执行)或者一个或多个压塑操作(也是用已知类型的装置和方法执行)或用于对塑料材料构成的产品进行热成型的其它操作(用已知类型的装置和方法执行)。在该模制步骤中，之后要用于折叠的产品部分(一般是从主体突出或伸出的部分)也被模制。正如在具体例中那样，用于折叠的该部分可以是与裙部连接的前述边缘部。 用于折叠的该部分可以是在最终产品中将形成底切并因此通常不能保持期望的最终构型 (即底切构型)从成形腔取出的部分。在这种情况下，在模制后进行随后的折叠操作。根据本发明的制造方法，模制件可以被模制成使得该底切部(翼片)在成形腔中已经呈现最终的使用构型(即底切构型)在这种情况下，该底切部因此将在把模制件从成形腔取出的步骤中沿着取出方向发生变形，使得底切模制部分(翼片)向外翻转。为了便于和/或引导该底切部返回到使用构型(精确地或大致地相应于成形腔中的模制构型)，进行折叠。本发明的制造方法还可以把模制件模制成使得要被底切的部分形成为与使用构型不同的构型，特别是，该部分可以模制成已经能够/便于从成形腔取出的构型。因此，在生产塑料盖的具体例中，要被折叠的部分(实际上，该部分是盖的防盗带的翼片部，该翼片部在使用中将形成抵接瓶颈圈的抵接元件)可以在模制步骤中已经形成使用构型-即向内和向上折叠(参考将盖施加于直立容器颈部上的通常构型)，也就是折叠到盖的封闭部或顶部，该部分通常为圆盘状；或者形成与使用构型不同的构型，例如轴向构型(不相对于盖的轴线倾斜)，或者稍微向内倾斜但朝向与盖的封闭部相对的一侧(实际上是图IA所示类型的翼片2的朝向)。在模制产品和打开成形腔后，该制造方法允许在高于环境温度的预定折叠温度 (将在下文更详细地说明)下以引导的方式围绕连接区(或折叠区)机械地折叠前述环形部分。该折叠可以在刚进行过热模制操作的热产品被完全冷却前进行，或者在完全冷却了模制产品并在高于环境温度的预定温度下随后二次加热之后进行，该二次加热能够在冷却后立刻进行、或者距冷却有相当长的一段时间和/或空间进行。参考图IA至1E，1表示模制件，2表示须折叠的环形部，3是模制件的(已知类型的)支撑，4是(已知类型的)折叠工具。正如在此例中，该折叠操作可包括往复(轴向) 移动下支撑3和折叠工具4 (图IA至1C)，以使模制件朝切割工具4移动，然后移动工具的可动部分5，该可动部分与待折叠部分2接触而机械地作用(图ID和1E)。该制造方法包括以下步骤根据制造模制产品的塑料材料的α型物理转变温度 Ta，选择前述预定的折叠温度(即，在折叠操作过程中模制产品的材料的温度，或者更特别地是产品的待折叠部分的温度)。
例如，该折叠温度可选择成低于前述α型物理转变温度T α。此外，前述折叠温度可以高于塑料材料的β型物理转变温度Τβ。根据材料和其它参数而变化的前述Tα和 Tβ转变温度是塑料材料技术中已知的温度。下面对材料的这些转变温度Tα和Τβ进行简单的说明。已知的是，聚合物半结晶塑料材料(例如ΡΕ、PP、PA、POM、PET等)的特点是一些部分处于非晶相(其中，聚合链是无序的，从而形成更柔性的区域)，其它部分处于结晶相 (其中，聚合链是有序的，从而形成更刚性的区域)。还已知的是，除了固相和液相之间转变发生的熔化温度Tm以外，半结晶聚合物还具有玻璃化转变温度Tg，在玻璃化转变温度Tg， 非晶部分从刚性的固相转变到塑性的固(橡胶态)相，而对于非晶聚合物来说，玻璃化转变温度Tg表示刚性的固相(玻璃态和易碎)和橡胶态固相之间的转变，随着温度升高，该橡胶态固相随后转变成粘性液相。高于玻璃化转变温度Tg时，聚合链的段之间就能够往复运动。在低于玻璃化转变温度Tg的温度，运动仍然能在聚合物块体中发生，通常限于小的原子团。这些运动的特征在于通常用T β、T γ、T δ表示的转变温度(所谓的次级转变温度)。在某些情况下，在温度Tg以下，尽管相对长的聚合链段(即包含一定数量的单体单元)的运动被阻止，但一些次级运动仍然是可能的，例如较短的链段的运动或包含在单个单体单元中的小原子团的运动；那么，仅在温度Τβ以下能阻止其它原子团的运动，而该相同原子团的其它运动和/或其它原子团的某些运动仅在温度Tγ或Tδ以下能被阻止。图2示出了如何利用通过动态机械分析(DMA)获得的随温度变化的弹性动态模量或储能模量E'的曲线图来检测这些次级转变。特别地，利用动态机械分析技术已经发现，等规聚丙烯(i-PP)表现了在-150°C至 150°C的温度范围内的三个转变步骤Y _、β_、α-，并且熔化点Tm以下的聚乙烯(PE)表现了三个转变点，其中，根据PE的类型，转变、发生在-150°C至-100°C的范围内，而转变α 通常发生在30°C至100°C的范围内。通常认为，对于半结晶聚合物，转变α代表结晶相，并且实际上源自于晶体内的一些运动。图3Α中，如技术文献中所记载的，示出了三种塑料材料HDPE、LDPE和EVA的粘性动态模量或损耗模量随温度变化的运动曲线。图3Β中，如技术文献中所记载的，对于PP和 EOC的各种混合物，示出了阻尼参数Tan_delta(即材料中拉伸和变形之间的相位延迟正切 S，或损耗模量与储能模量的比值，也称阻尼)随温度变化的趋势的曲线图。图4中，示出了取自聚丙烯PP盖的材料样品的粘性动态模量或损耗模量E"、弹性动态模量或储能模量 E'以及阻尼参数tg_delta随温度变化的趋势的曲线图。申请人:已经发现，如果在大致等于或低于材料的转变温度T α (低于该温度，微晶内的运动不会发生)以及高于转变温度T β (玻璃化转变温度)的温度或者如果Tamb > T β那么也在高于环境温度Tamb的温度执行对通过模制塑料材料获得的模制件一部分的折叠(和/或切割)(例如折叠塑料盖的安全带的翼片部)比在高于转变温度T α的温度执行的对同一部分(翼片部)的折叠(和/或切割)(例如用模具内的工具或者从模具中一取出盖，就在热模制了具有带的盖后立即执行折叠)更好，或者比在环境温度下在冷却模制件(具有防盗带的盖，防盗带具有翼片部)后执行的对该部分(翼片部)的折叠(和 /或切割)更好。特别地，已经发现，如果在大致等于或低于转变温度T α的温度下折叠安全带的翼片部，则减小了折叠操作后翼片部的回弹。该回弹的减小可能是由于以下原因在转变温度Ta或在稍微低于T α的温度，形成盖的半结晶塑料材料的一些部分或区域或成分(例如包含在材料块中的微晶)至少部分地丧失了可动性。申请人还发现，在前述温度(高于环境温度和大致等于或稍微低于温度Ta)的折叠不会在折叠部上(特别是沿折叠区)产生显著的屈服现象或其它类型的削弱。更加详细地，已经发现，在塑料盖中，例如参考图5至18所公开的塑料盖之一，其中，翼片可由已知的系统折叠，例如用参考图IA至IE公开的折叠系统，在下面的温度下可特别有效地执行(对易于分离区的切割和/或)折叠对于高密度聚乙烯HDPE构成的盖， 温度范围为15°C至60°C，对于聚丙烯PP构成的盖，温度范围为25°C至70°C。在图5-18中示出的盖是塑料材料构成的模制产品，每个盖都具有能够根据本发明的方法进行折叠的部分(特别是安全带的翼片部或凸缘部)和/或具有能够被切割以形成防盗带的易于分离区的部分。这里示出的产品仅仅是一些产品的实例，特别地是容器盖， 可以且有利的是对其使用本制造方法。实际上，可以使用该制造方法来制造其它产品。一般地，这里公开的制造方法可以应用于由α型转变温度Ta高于环境温度的材料构成的任何类型的产品。特别地，该制造方法能够有效地应用于半结晶聚合物。在这里示出的实例中，模制产品(特别是具有环形安全带的盖，该环形安全带用于表明由盖封闭的容器的首次打开)都具有环形部分(或翼片部)，该环形部分(或翼片部)在成形后被折叠且沿环形形状的连接区或折叠区连接到产品本体的其余部分。然而， 也可以使用这里公开的制造方法用于不是环形形状和/或不是沿环形形状的连接区或折叠区连接到模制件本体其余部分的折叠元件。特别地，为了减小折叠区中的屈服和折叠后的回弹，可以使前述折叠温度比极限温度Tinf高，该极限温度为
Γ Γ Ta + TambJinf =-
2其中，T α是塑料材料的α型物理转变温度，Tamb是环境温度(其根据制造场所而会显著地变化)。特别地，为了减小折叠区的屈服和折叠后的回弹，前述折叠温度可以低于极限温度Tsup，该极限温度为TSUp = Ta+10°C，其中，Ta是塑料材料的α型物理转变温度。例如为了减小折叠区的屈服和折叠后的回弹，前述折叠温度可介于上限值Tsup =T α + Δ sup和下限值Tinf = Ta-Ainf的数值区间，其中，八8叩介于01和20°C之间， Ainf介于0°C和40°C之间。折叠温度例如可以是介于Ta-40°C和Ta之间，或者介于 Ta -40°C和Ta +10°C之间，或者介于Ta -20°C和Ta之间。如以上所述地，在成形产品时使用的前述塑料材料可包括半结晶塑料材料，特别是以下材料中的一种或包含至少一种或多种以下材料的材料混合物聚乙烯、聚丙烯、聚对
苯二甲酸乙二酯。可以在模制步骤之后和折叠步骤之前，提供以可控方式对要折叠的模制件的至少一部分进行冷却的步骤。该冷却步骤可包括把冷却流体流(例如空气)引导到要冷却的模制件部分上的操作。冷却流体可具有预定的温度，并且该温度可通过(已知类型的)热调节装置进行控制，该热调节装置可具有接收冷却流体温度和/或待冷却产品温度的期望值的控制单元。例如，可以在前述冷却过程中使模制件沿模制区和折叠区之间的预定冷却路径移动。该冷却路径可以例如包括传递通道(封闭的或者至少部分敞开的)，和/或旋转隧道， 和/或冷却井，和/或输送带，或特别适合于连续地或不连续地对一系列或大量产品进行操作的任何其他冷却系统。可以沿前述路径布置测量装置，用于测量产品(特别是用于折叠的区域)的温度和/或路径区域的温度，该测量装置构造成发射从控制单元接收的信号，该控制单元例如能够控制沿该路径布置的冷却装置和/或能够控制模制件沿该路径移动的时间，从而例如使用根据期望温度而定的反馈控制来改变温度。参考图5和6，示出的塑料盖由本发明的方法制造。盖可以由半结晶塑料材料构成。盖具有大体上扁平的或圆盘形状的封闭部6 (上部，其中“上”表示该部分在通常封闭构型时所处的位置，在该通常封闭构型中，该上部封闭通常竖直直立布置的容器的上部嘴)。 封闭部6可以大体上是圆形的。盖还具有从上部6的周边端部伸出的裙部或管状部7。该裙部7可具有内螺纹(在此例中)，用于连接容器颈部上相应的螺纹。可以提供其他类型的盖，它们具有不同于螺旋连接的连接系统(已知类型)以与容器连接。环形防盗带8连接到与封闭部6相对的裙部 7的端部，该环形防盗带8构造用于当首次打开容器时从裙部7分离，以清楚地表示已经进行过首次打开。该环形防盗带8借助环形的易于断裂区而连接到裙部7。该易于断裂区可以在模制后通过用已知类型的切割工具去除材料的操作来获得。在盖中，通过切割来形成用虚线9表示的断裂区。环形防盗带8具有(参考与直立容器的颈部连接的盖的使用构型)向内和向上折叠的环形翼片部10。当首次打开容器时，该环形翼片部10将作为轴向抵接部，以与从容器颈部径向突出的抵接元件(例如颈圈)抵接，以便限制或防止当升起盖的其余部分以打开容器时与盖的该其余部分一体的安全带的轴向移动。在具体例中，环形翼片部10由绕安全带8的边缘沿圆周方向延伸的本体形成。该环形翼片部10具有一系列径向突起或波纹状元件。在具体例中，该环形翼片部10包括沿各个边一个接一个地串联连接的多个三角形元件。该折叠的环形翼片部10包括上边缘，该上边缘面向上(参考盖的使用构型，在使用构型，盖封闭直立容器的上颈部)，即面向盖主体的上封闭部6，其中，该上边缘具有波形或锯齿形状，从而总体上形成多个向内突出并沿圆周方向彼此并排布置的径向突起。在具体例中，盖具有密封件11，例如圆盘状，该密封件布置在上封闭部6下面且在使用中以已知的方式用作对容器颈部上端的流体密封。在模制(该模制为注塑、压塑或用于塑料材料的其它已知的热成型系统)了盖之后，在使用构型中(如同在图IA至IE中所示出的翼片部)对环形翼片部10进行折叠操作。如所述地，折叠操作可包括以机械引导的方式改变翼片部10的朝向。典型地，朝向被改变成使得翼片部10从面向下(仍然参考盖的使用构型)即面向盖的上封闭部6的相对侧的构型移动到面向上即面向前述上封闭部6的构型。通过使用大体上已知类型的折叠工具，即用于折叠处于使用位置的模制塑料盖的安全带的环形翼片部的任何已知类型的折叠工具，进行折叠操作。如所述地，当模制件的温度特别是须被折叠的翼片部的温度不仅低于成形温度或模制件从成形腔出来时的出口温度，而且更特别地在更低的温度即低于构成盖的塑料材料的α转变温度的温度，进行折叠操作。特别地，如果材料的温度Ta为大约80°C，则折叠温度为大约40-80°C，或者大约 70-80 0C ；如果温度Ta为大约70°C，则折叠温度为大约40-70°C，或者大约60-70°C ；如果温度Ta为大约100°C，则折叠温度将是大约60-100°C，或者大约90-100°C。实际上，可以且有利的是，使用的温度范围是介于Tinf = Ta -30/40°C和Tsup = T a +0/10°C之间。随后，实际上在之后立即(或之前，实际上在之前立即)执行用于形成安全带的易于分离区的操作，使得执行该随后操作的温度大体上等于或稍微低于或稍微高于(例如低于或高于的差不超过5-15°C)执行折叠的温度。如所述地，对易于分离区的成形可包括去除材料，特别是利用切割工具执行的去除。因此，也可以有利地在大致等于或低于盖材料的 α转变温度的温度进行切割操作(通常包括沿盖的外圆周区或内圆周区执行的连续切割或一系列切割)。用于成形易于分离区的切割装置是已知的类型，因此不需要特别的说明。参考图7-10，示出了第二种盖。为了更加清楚起见，与图5和图6的元件相似的元件使用相同的数字表示。如前面的例子那样，通过在根据材料的类型特别是材料的α转变温度选择的温度下折叠环形翼片部10来制造盖。此外在此例中，可以在大致等于α转变温度的温度或等于上面公开温度的温度下进行折叠操作。在具体例中，环形翼片部10包括大体上处于连续的高度处的材料条，该材料条具有多个贯通切口或孔12，所述贯通切口或孔沿折叠区在圆周方向彼此间隔开地布置。在图11至13中示出了具有环形翼片部的盖的另一个实例，环形翼片部具有与前面的实施例不同的特征。与图5至10的元件相似的元件使用相同的数字表示。特别地，环形翼片部10 (这里示出的是在预定温度下折叠后处于使用构型)包括一系列台阶，所述台阶由处于不同高度并沿圆周方向交替布置的翼片部所限定。在具体例中，某些翼片部还包括一系列端部13，所述端部向内折叠以形成一系列抵接元件，该抵接元件总体上限定了将用于与容器颈圈轴向抵接的抵接元件(大体上沿环形延伸)。每个端部从翼片部的端部边缘以更高的高度伸出。在低于温度Ta的预定温度下，例如在折叠操作之后立即或者在折叠操作之前立即以已知的方式进行环形分离区的成形(例如，通过去除材料)。总之，即使对于这种盖，也根据如上面所公开的相同标准来选择折叠温度和材料去除温度。图14中示出了盖的另一个实施例，它可用上面公开的制造方法之一制得。在该实施例中，翼片部10包括多个翼片部(例如矩形或梯形)，它们沿安全带8的端部边缘彼此并排布置。这些翼片部在圆周方向彼此隔开。这些翼片部形成多个彼此独立的(折叠)翼片抵接元件。以上面公开的方式选择折叠温度和材料去除温度。因此，盖以这样的方式制造在根据材料类型特别是材料的α转变温度选择的温度下折叠环形翼片部10，其中，在环形翼片部的折叠操作之前(或之后)执行易于分离区的成形操作(该操作可包括用切割工具去除材料)。可快速连续地(通过已知类型的装置) 执行这两个操作(去除材料和折叠)，因此，实际上这两个操作的执行温度低于或者几乎等于材料的α转变温度并高于环境温度。还可以在盖中不执行折叠操作，但是执行易于分离区的成形操作(如所述地，该成形操作可包括利用切割工具去除材料)，以及在如上所述地选择的温度下执行该操作，即在根据材料类型，特别是根据材料的α转变温度选择的温度下，因此实际上执行温度大致等于或低于材料的α转变温度。图15示出了具有防盗带8的塑料盖，在首次打开容器时该防盗带是可分离的，其中，通过在如上所述地选择的温度下执行的材料去除操作特别是切割来获得易于分离区。 在该具体例中，以已知方式与容器颈部上相应的对抗部件相配合的对抗元件14不像前面的实施例那样具有在从成形腔取出后必须进行折叠的翼片部。在图16和17的盖中，在通过切割易于分离区而成形的同时或者在其之前立即或者在其之后立即对翼片部10进行折叠。在这种情况下，该易于分离区包括切入盖裙部材料中的连续切割线，但是没有完全地切入几个(向盖内伸出的)突起15中，这些突起彼此成角度隔开，从而在防盗带8和盖的其余部分之间形成连接区(用于被折断的桥部)。图18示出了形成易于分离区9的连续切割线，该易于分离区具有一系列沿圆周方向彼此隔开布置的径向突起15 (面向盖内)，该突起的厚度不完全受切割的影响。参考图19Α和19Β，示出了用于实施模制产品制造方法的设备的布置的第一实施例，在所述制造方法中进行折叠和材料去除，101表示冷却器，102和103表示两个供应器， 用于供应待处理的可流动固体形式的塑料材料，104是材料混合器，105是特别地用于形成盖的压塑装置，106是用于光学控制模制盖的系统，107是换热器，108是用于冷却模制盖的冷却装置，109是用于盖的升运器(例如杯式)，110是盖定向装置，111是用于使盖前进的输送器(例如喷气式)，112是切割和折叠装置(用于形成易于分离区和用于折叠盖的防盗带的凸缘)，113是另一个用于光学控制盖的系统，114是用于引导盖进入包装容器的装置。 应该注意，在图15的设备中，通过特定的冷却致动器来启动在折叠和切割区之前对盖的冷却，所述冷却致动器构造成使折叠和切割区中的盖达到大致等于或低于转变温度Ta的预定温度。已知类型的切割和折叠装置112包括两个立轴式连续运行的转盘，每个转盘具有多个相同的工作装置，该工作装置通过在转盘每转一圈时执行一个工作循环来以循环的方式操作，其中，这两个转盘是工作路径的一部分，一系列成行布置的工件一个接一个地沿该工作路径连续前进。参考图20Α和20Β，示出了用于实施模制产品制造方法的设备布置的第二实施例， 201表示冷却器，202和203是表示两个供应器，用于供应待处理的可流动固体形式的塑料材料，204是材料混合器，205是特别地用于形成盖的压塑装置，206是用于光学控制模制盖的系统，207是用于使盖前进的输送器(例如喷气式)，208是切割和折叠装置(用于形成易于断裂区和用于折叠盖的防盗带的凸缘)，209是另一个用于光学控制盖的系统，210是用于引导盖进入包装容器的装置。应该注意，图16的设备中，通过适当地调节盖保持在模制区和切割-折叠区之间的时间使得切割-折叠温度是期望温度即大致等于或低于转变温度 Ta，在折叠和切割区前实施对盖的冷却。可以通过(利用已知类型的流体输送系统)调节用于使盖前进的空气(或其他输送流体)的温度来对盖进行冷却；如果以另一种方式(例如通过输送带)使盖前进，则可以通过使用引入输送通道的空气或其他流体来控制温度。切割和折叠装置208是上面公开的类型。在适用于形成易于分离区的切割装置中，包括所有用于此目的的已知装置，例如在以下专利公开中公开的装置ΕΡ 0619168、WO 99/17911、WO 00/44538、W02004/004993，在此通过引用将这些专利并入。图21中示意性地示出了连续循环的折叠装置的布置，该折叠装置适用于根据上面公开的各个方法折叠盖的防盗带的翼片部。图21示出了盖16的路径(沿箭头指示的方向连续前进)，该路径包括将盖一个接一个地引入具有立轴的旋转转盘17的入口系统，该转盘设有一系列折叠工具(未示出)，这些折叠工具沿盖的圆形路径(以已知的方式)连续操作，使得至少一个折叠工具与每个盖相关联；以及出口系统，用于在折叠后移走盖并把盖一个接一个地弓I导到随后的操作区。图22示意性地示出了切割装置的布置，该切割装置适用于根据上面公开的各个方法形成盖的防盗带的易于分离区。切割装置(已知类型)包括用于使盖16 —个接一个地连续前进的入口路径；切割转盘18，用于一个接一个地取出盖，并把盖移动到切割工具 19 (在这种情况下布置在盖16的圆形路径内)，切割工具的运动能够(以已知方式)形成易于分离区。图23以截面的方式示出了切割装置(已知类型)的细节，该切割装置包括用于把盖16引导到切割工具21 (在特定情况下在盖的圆形路径外部操作)的移动转盘20。这里示出的切割装置构造成特别用于沿盖(绕其自身旋转)的整个圆周形成连续的切口，并且可以特别适合用于具有沿分离区预先布置的突起的盖，如图16和图18中的突起15。图23 中切割装置的结构和操作大体上是已知的。
权利要求
1.一种方法，包括以下步骤模制由塑料材料构成的件，模制件至少具有第一部分和沿连接区连接到所述第一部分的第二部分；在高于环境温度的折叠温度，以引导的方式围绕所述连接区机械地折叠所述第二部分，其特征在于，该方法包括根据所述塑料的至少一个中间物理转变温度来选择所述折叠温度的步骤。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个中间物理转变温度包括所述塑料材料的α型物理转变温度。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述折叠温度低于所述塑料材料的α型物理转变温度。
4.如任一前述权利要求所述的方法，其中，所述塑料材料至少包括半结晶塑料材料。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述半结晶塑料材料包括选自以下材料构成的组中的至少一种材料聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯。
6.如任一前述权利要求所述的方法，其中，所述第一部分包括裙部，所述第二部分包括边缘部。
7.如任一前述权利要求所述的方法，其中，所述折叠温度比所述塑料材料的β型物理转变温度高。
8.如任一前述权利要求所述的方法，还包括冷却所述模制件的至少一部分的步骤，所述模制件的所述至少一部分包括所述第一部分和/或所述第二部分和/或所述连接区，所述冷却步骤在所述折叠步骤前执行，并且所述冷却步骤是以可控的方式执行以便使所述模制件的所述至少一部分达到期望的折叠温度。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述冷却步骤包括把冷却流体流引导到待冷却的模制件的所述至少一部分上。
10.如权利要求8或9所述的方法，其中，所述冷却步骤包括沿包含在模制区和折叠区之间的预定冷却路径移动所述模制件。
11.如任一前述权利要求所述的方法，其中，所述连接区为环形。
12.如任一前述权利要求所述的方法，其中，所述折叠温度比极限温度Tinf高，该极限温度Tinf为
13.如任一前述权利要求所述的方法，其中，所述折叠温度低于极限温度Tsup，该极限温度Tsup为Tsup = Ta +IO0CTa是所述塑料材料的α型物理转变温度。
14.如任一前述权利要求所述的方法，其中，所述折叠温度比极限温度Tinf高，该极限温度Tinf为Tinf = Ta -400CTa是所述塑料材料的α型物理转变温度。
15.如任一前述权利要求所述的方法，包括在根据所述塑料材料的所述至少一个中间物理转变温度而选择的材料去除温度下从所述模制件去除材料的步骤，所述材料去除温度的范围为所述折叠温度士 15°C。
16.可选择地但不是必须地如权利要求1至15中任何一项所述的方法，包括以下步骤模制由塑料材料构成的件，模制件至少具有裙部；在所述裙部上形成易于分离区，该易于分离区将边缘部与裙部的其余部分分开，所述形成的步骤包括材料去除步骤；其特征在于，在所述裙部的塑料材料处于高于环境温度且低于上限值Tsup = T a+10°C的材料去除温度下执行所述材料去除步骤，T α是所述塑料材料的α型中间物理转变温度。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述塑料材料至少包括半结晶塑料材料。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述半结晶塑料材料包括选自以下材料构成的组中的至少一种材料聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯。
19.如权利要求16至18中任何一项权利要求所述的方法，其中，所述材料去除温度比所述塑料材料的β型物理转变温度Tβ高。
20.如权利要求16至19中任何一项权利要求所述的方法，还包括在所述材料去除步骤前冷却所述模制件的步骤，所述冷却步骤以可控的方式执行以便使所述塑料材料达到期望的材料去除温度。
21.如权利要求20所述的方法，其中，所述冷却步骤包括把冷却流体流引导到待冷却的所述模制件上。
22.如权利要求20或21所述的方法，其中，所述冷却步骤包括沿包含在模制区和材料去除区之间的预定冷却路径移动所述模制件。
23.如权利要求16至22中任何一项权利要求所述的方法，其中，所述材料去除温度比 Tinf = Ta -40°C高。
24.如权利要求16至23中任何一项权利要求所述的方法，其中，所述材料去除温度低于Ta。
25.如权利要求16至M中任何一项权利要求所述的方法，还包括在折叠温度下以引导的方式围绕折叠区机械地折叠作为翼片突出的一部分边缘部，并根据所述中间物理转变温度Ta选择所述折叠温度。
26.如权利要求25所述的方法，其中，所述折叠温度的范围为所述折叠温度士15°C。
27.如权利要求16至沈中任何一项权利要求所述的方法，其中，所述材料去除步骤包括沿所述裙部的圆周延伸区域进行的切割操作。
全文摘要
一种塑料产品的制造方法，包括以下步骤模制由聚乙烯PE或聚丙烯PP构成的件，并且在高于环境温度且低于材料的α型中间物理转变温度的折叠温度下以引导的方式机械地折叠所述件的翼片部。该方法减小了折叠部的回弹和折叠区中的屈服。
文档编号B29C45/00GK102232017SQ200980148082
公开日2011年11月2日 申请日期2009年10月21日 优先权日2008年10月23日
发明者A·法尔佐尼 申请人:萨克米伊莫拉机械合作社合作公司